【摘 要】
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背景:硅酸钙支架因为具有良好的生物相容性、骨诱导性、骨传导活性及具备一定的生物降解性而备受关注,但由于硅酸钙成骨效应不稳定、降解速率快以及力学性能差的原因,目前尚未应用于临床骨缺损修复中.目的:详细回顾近年来优化硅酸钙支架性能的研究进展,总结单相硅酸钙支架在骨缺损修复应用中的潜力和不足,探索其用于临床骨缺损修复的可能性.方法:通过中国知网、万方、PubMed、Elsevier及Web of Science数据库,以“3D print,calcium silicate,osteogenesis,compos
【机 构】
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中南大学湘雅口腔医学院,湖南省长沙市 410000;中南大学湘雅医学院,湖南省长沙市 410000;中南大学湘雅口腔医学院,湖南省长沙市 410000;中南大学湘雅口腔医院修复科,湖南省长沙市 410
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背景:硅酸钙支架因为具有良好的生物相容性、骨诱导性、骨传导活性及具备一定的生物降解性而备受关注,但由于硅酸钙成骨效应不稳定、降解速率快以及力学性能差的原因,目前尚未应用于临床骨缺损修复中.目的:详细回顾近年来优化硅酸钙支架性能的研究进展,总结单相硅酸钙支架在骨缺损修复应用中的潜力和不足,探索其用于临床骨缺损修复的可能性.方法:通过中国知网、万方、PubMed、Elsevier及Web of Science数据库,以“3D print,calcium silicate,osteogenesis,composite modification,angiogenesis,stress distribution,bone defect repairing”为英文检索词,“3D打印、硅酸钙、成骨诱导、复合改性、成血管诱导、应力分布、骨缺损修复”为中文检索词,检索近20年的相关文献,通过纳入、排除标准筛选,最终纳入文献共83篇,基于终筛文献对骨组织工程中硅酸钙(基)支架性能优化的研究进展及挑战进行系统全面的分析阐述.结果 与结论:①硅酸钙材料具有一定的促骨髓间充质干细胞成骨成血管定向分化的潜力,一定的可降解性,游离的Ca2+和Si4+可诱导羟基磷灰石沉积、促进Ⅰ型胶原分泌以及成骨细胞分化,进而增加骨密度,促进矿化环节,目前已成为骨修复领域最有潜力的前沿研究方向.②然而单相硅酸钙支架在机械性能、生物活性和降解速率上难以完全适配骨缺损区域的骨组织再生,故尚未在临床上广泛使用.③目前,针对硅酸钙(基)支架性能优化的研究虽较丰富,但是缺乏系统的整理归纳,文章将硅酸钙(基)支架的性能优化手段归纳为支架结构的优化和支架材料组成的优化共2大类.④硅酸钙(基)支架的结构优化以3D打印技术效果最为突出,3D打印技术通过精确调控支架的孔隙率和孔径大小,可以使硅酸钙(基)支架拥有更优的应力分布模式和成骨成血管效应;⑤硅酸钙支架材料组成的优化是借助复合材料(包括无机离子、分子、有机分子和高分子聚合物等)对支架生物化学结构的多方面影响,以达到改善硅酸钙(基)植入支架机械力学性能及成骨成血管生物诱导性能的目的.⑥因此,综合利用3D打印技术和材料复合改性手段是目前硅酸钙支架优化研究的新思路,基于单相硅酸钙支架在骨缺损修复应用中存在的弊端,通过对硅酸钙(基)支架结构、组成、表面情况等多方面进行优化改性,以期在未来探索出一种能有效促进成骨分化、骨矿化、机械力学性能和降解速率能够与骨缺损区域骨组织再生相匹配的新型硅酸钙(基)组织工程骨支架.
其他文献
背景:椭圆形根管的严密充填成为困扰临床医生的一大难题,生物活性封闭剂GuttaFlow Bioseal具有良好的理化特性和生物学性能,其充填椭圆形根管的相关研究尚未见报道.目的:评估生物活性封闭剂GuttaFlow Bioseal充填椭圆形根管的根尖封闭效果.方法:90颗离体椭圆形单根管下颌前磨牙于牙颈部截冠保留牙根14 mm,采用机用镍钛锉预备根管至F3,随机数字表法分为4组:A组(n=20)以AH-plus+热牙胶技术充填,B组(n=20)以iRoot SP+单尖技术充填,C组(n=20)以Gutta
背景:蚯蚓血红蛋白分子稳定性和血管毒性反应优于哺乳动物血红蛋白,聚多巴胺改性可能进一步发挥其作为血红蛋白氧载体的优势,目前国内外尚未报道.目的:制备聚多巴胺修饰蚯蚓血红蛋白纳米氧载体,并检测其性能.方法:从赤子爱胜蚓分离提纯血红蛋白,以牛血红蛋白为对照,分别与盐酸多巴胺按1:2质量比在pH=8.5-8.8条件下完成修饰改性,分别构建聚多巴胺表面修饰蚯蚓血红蛋白纳米微粒(PDA-HrNPs)与聚多巴胺表面修饰牛血红蛋白纳米微粒(PDA-BHbNPs),检测PDA-HrNPs的纳米微粒直径、离散度、Z电位、功
背景:近年来,微型双固定螺钉临床应用于治疗末节指骨基底部撕脱性骨折取得一定疗效,但与传统双枚克氏治疗比较,哪种治疗方法的疗效更优,鲜见相关研究报道.目的:对比分析双枚克氏针与双固定螺钉治疗末节指骨基底部撕脱性骨折的临床疗效.方法:回顾性分析2012年1月至2020年1月到成都市双流区第一人民医院(四川大学华西空港医院)就诊,行手术治疗的末节指骨基底部撕脱性骨折患者共71例,其中双枚克氏针治疗组36例,双固定螺钉治疗组35例.记录患指的伸屈活动度、疼痛度、满意度及并发症等,采用Crawford评估患者的总体
背景:铜离子因具有良好的生物相容性、抗菌性、血管生成活性及成骨活性在骨组织工程领域研究和应用正日益深入.目的:总结铜离子在在骨组织工程领域研究和应用及未来的发展方向.方法:检索2000年2月至2021年2月期间PubMed数据库、中国知网、万方数据库收录的文献,中文检索词为“铜,生物相容性,抗菌性,血管生成活性,成骨活性,骨组织工程”,英文检索词为“copper,biocompatibility,antibacterial properties,angiogennesis,osteogenic diffe
背景:在全髋关节置换治疗高脱位发育性髋关节发育不良手术中,股骨颈低位截骨后使用一体式Wagner cone假体与组配式S-ROM假体的优劣目前尚不清楚.目的:探讨股骨颈低位截骨配合一体式假体或组配式假体治疗CroweⅢ-Ⅳ型发育性髋关节发育不良的优劣.方法:回顾性分析2015年9月至2019年8月西南医科大学附属医院收治的36例CroweⅢ-Ⅳ型发育性髋关节发育不良患者的临床资料,男5例,女31例,年龄27-64岁,左侧19例,右侧17例,均接受全髋关节置换治疗,其中18例股骨颈低位截骨后使用一体式Wag
背景:改良Blalock-Taussig分流手术被普遍应用于严重的紫绀型先天性心脏病,该手术需要根据解剖结构及心肺发育的情况建立新的心内外血液循环通路,此时合适的血管替代物不可或缺.目的:评价膨体聚四氟乙烯人工血管在改良Blalock-Taussig分流术中的应用效果与组织相容性.方法:选择2009年6月至2019年12月北部战区总医院收治的复杂性先天性心脏病患者62例,年龄3个月至15岁,均采用膨体聚四氟乙烯人工血管进行改良Blalock-Taussig分流手术.根据住院及随访期间是否发生死亡分组,存活
背景:Kummell病用普通的骨水泥填充方式治疗时可能发生骨水泥移位这种严重的并发症.目的:应用三维有限元法分析新型骨水泥螺钉系统与椎体成形及椎体成形联合椎弓根成形治疗Kummell病的生物力学性能.方法:将收集到的Kummell病患者CT数据资料导入到Mimics图像处理软件中读取图像,建立T12、L1、L2椎体3节段三维有限元模型(L1为患病节段),利用Creo软件重建出新型骨水泥螺钉模型.对Kummell病三维有限元模型进行5种方案的修复治疗:单侧新型骨水泥螺钉置入、双侧新型骨水泥螺钉置入、椎体成形
背景:为了解决外固定螺钉的诸多并发症,各种改性螺钉层出不穷,但缺少合适的动物模型及评价方法用于验证其效能,尤其是模拟真实载荷.目的:探讨构建一种简单合理高效的SD大鼠外固定架螺钉效能验证模型及评价方法.方法:雄性成年SD大鼠30只,行右侧股骨截骨术,安装自制外固定架系统,在术后当天以及术后1,2,4,6周行常规X射线摄片.期间观察大鼠活动,术后6周统一取材,进行右侧大腿股骨带钉标本大体观察、生物力学测定、micro CT、钉道环境三维重建分析和组织学观察.结果 与结论:①大鼠股骨骨折外固定模型造模时长为(
背景:内质网应激介导的软骨细胞凋亡在骨关节炎的发病中起重要作用,而内质网应激介导的细胞凋亡主要受ATF4/CHOP信号通路调节,但该信号通路在骨关节炎中的作用及其调控仍不清楚.目的:探讨组蛋白去乙酰化酶4和ATF4/CHOP信号通路在骨关节炎软骨细胞凋亡中的作用.方法:按照Outerbridge分级,将从膝关节置换切取的胫骨平台软骨分为相对正常软骨(OuterbridgeⅠ级)和骨关节炎软骨(OuterbridgeⅢ级),通过Tunel染色观察软骨细胞凋亡情况,免疫组化染色检测组蛋白去乙酰化酶4、激活转录
背景:基于3D打印支架材料的耳郭畸形再造是近年来的研究热点,而软骨细胞在支架上能否正常生长是其关键问题.目的:通过探讨兔耳郭软骨细胞的原代培养方法,为软骨细胞与组织工程学结合的应用奠定坚实基础.方法:采用胰蛋白酶和Ⅱ型胶原酶序贯消化法获取兔耳郭软骨细胞,体外培养并传代.通过不同传代细胞的形态学观察、生长曲线绘制、番红O-固绿染色、甲苯胺蓝染色、维多利亚蓝染色及糖胺多糖表达水平测定,对软骨细胞进行鉴定.结果 与结论:①倒置相差显微镜观察耳郭软骨细胞正常形态为梭形及多角形,传代培养6代以后成明显长梭形,且增殖